自然与城市｜科技湿地：科技成就生态发展之路

策划/崔国 王婷  图+文/冯桐 苏州德华生态科技股份有限公司工程师  编辑/宋代伦

《城市中国》与香港大学建筑系园境建筑学部将于5月22日联合主办“自然与城市”线上讨论会，本文为系列文章第6篇。

城市化发展必然带来污染问题和自然生态的破坏问题。城市生活每天产生的大量污染，以及城市建设格局导致的生态系统的割裂，其实是系统性的问题，往往需要系统性、生态性的解决方案。而科技湿地的建设，提供了这样一种创新的实现路径。

科技湿地与自然湿地的区别

湿地作为地球上的三大生态系统之一，本应是城市生态系统的重要组成部分，但是由于城市生态格局的转变，自然湿地无法发挥其自然之肾的解毒功能，往往沦为景观和装饰。正确理解科技湿地和自然湿地的关系和区别，对城市的生态化发展，生物多样性的提升尤为重要。

与污染物的关系。 科技湿地的科技性，主要就体现在对污染物的高效去除。湿地内部的微生物反应能够很好的去除污染物，科技湿地就是通过对进水出水的智慧控制，设计好水质水量的负荷和停留时间，把这种自然的净化能力发挥到极致。另一方面，污染物其实是放错了地方的“营养物”，经过智慧控制，这些营养物可以留在本地，成为科技湿地生长和发展的动力和能量，科技湿地能够在1-2年的时间茁壮成长，发挥生态效应，提升生物多样性。

而城市中的自然湿地，由于缺乏相应的水质水量控制，反而需要提供一块没有污染的区域供其自然生长。在没有污染物和营养物输入的情况下，通过生态系统的集聚效应，往往要经过5-10年的时间，慢慢恢复生态性。

泰晤士河水闸公园，当时的规划为“绿地蓄洪”。（source/landscapeinstitute.org）

与人的关系。 城市快速扩张，湿地作为原来生态系统中的主流，逐渐变成了城市生态系统中的“弱者”，需要花费财力物力去保护。然而，温室中的花朵终究娇弱，通过科技湿地的建设，完全可以激发湿地自身的无限潜能，科技湿地可以成为城市的缓冲带和过度带，避免生产生活的无限扩张。同时，还可以发挥其涵养功能，容纳和消减市政污水处理设施无法收集和处理的面源污染，改善城市生态，成为新生产，新生活，新生态的绿色廊道。

科技湿地与城市生态修复——以珠泾中心河为例

科技湿地因其科技性和生态性，可以很好的用于城市生态修复，不仅可以解决水污染问题，还可以提升生物多样性，增强湿地的生态效益，改善人与自然的关系。这里以昆山周市珠泾中心河河道生态修复为例。

珠泾中心河位于昆山周市镇新镇圩，河道汇水区76.8公顷，区域内涉及新镇和珠泾村两个社区，五个大型小区，两所幼儿园，一所中学，一所小学，沿街商铺上百家，共涉及人口约1.6万，是典型的城镇聚集区中心的一条河道。

珠泾中心河周围水系分布

珠泾中心河位置示意图

在2017年之前，珠泾中心河是一条人人避之不及的黑臭河道：鱼虾绝迹，两岸垃圾遍地，河水又黑又臭，附近居民怨声载道。政府曾尝试了三轮治理，包括增加曝气设备、投加微生物、种植水生植物等，但水质未得到根本改善。

2017年11月，周市镇政府一改以往单一技术治理思路，首次采用以德国先进的科技湿地技术为核心的整体性解决方案进行水岸同治，并于2018年8月完成实施，通过一年多的运营，河道已稳定达到地表IV类水标准，部分指标（如COD和氨氮）已达到II类水标准。以往久治不愈的黑臭河道成为了一条生态的、生命的河流，植物生机勃勃，动物聚集繁衍，百姓乐居其中，生态效应逐渐显现。

珠泾中心河北段，左-修复前 vs 修复后-右

珠泾中心河北段杨庄河支流，左-修复前 vs 修复后-右

在珠泾中心河的生态修复中，通过系统化、生态化和智慧化设计，以“控源+生态治理”为思路，将 垂直流生态反应床 等多种科技湿地因地制宜的嵌入到河里岸上。将岸上的雨污水先经过生态方式处理干净后再进入河道，通过湿地产生的清洁水形成循环，提升河道的流动性，增强河道生态效应。同时调蓄河道周边76.8公顷范围内的雨水，缓解周边城市内涝问题，为昆山在中环以内又增加了一处多功能的海绵。

项目的创新之处，一方面是利用系统化思维和生态原理，将重点和分散治理进行有机结合，充分发挥湿地的生态性。另一方面是发挥科技湿地的科技性，利用智慧化管理，实现水质的长效稳定。

I. 重点和分散治理的有机结合

北段，是调蓄与处理段，将杨庄河断头浜原有比较大的空间进行改造，建设 垂直流生态反应床和表面流生态反应床，集中处理调蓄本地大量的雨污水，并循环处理河水；处理后向中段输水，增强水体流动。

垂直流生态反应床-北岸

垂直流生态反应床-南岸

表面流生态反应床

河道北段生态效果

在用地较少、人口较为集中的中段，针对分散的排口，利用截留湿地等控制点源污染，并处理和调蓄来自道路上的面源污染，雨污水不下河，经过生态处理后送入河道。

同时，在中段，还有一处垃圾中转站，部分垃圾渗滤液和清洗废水会进入河道。在这一处打造了截留湿地生态反应床，不仅解决了污染问题，还成为了消减垃圾站邻避效应的生态花园。

在项目南段，由于排口较多，则采用明渠加栈道的方式，将排口截流至垂直流生态反应床处理。

中段水平流生态反应床

中段垃圾中转站的生态小花园

南段明渠及生态反应床

II. 智慧化控制

科技湿地的科技性，主要体现在智慧化控制。一方面，科技湿地本身在设计时就对进水和出水的水质水量进行建模分析，从而针对当地具体情况控制水量和污染量负荷，达到最优的处理效果。另一方面，这种精准的负荷量控制，需要由相应的传感器，电动阀门，信号传输，数据采集，数据分析，远程控制等各模块进行配套，各类型湿地及单元通过不同站点进行进水、出水等水力条件的自动控制，工艺根据不同降水情况、外来污染情况等进行调节。

珠泾中心河科技湿地航拍

各“神经元”最终由“大脑”智慧云平台进行智慧控制，实现自动化控制和智慧运维。根据国内外生态项目的大数据积累，可以实时对运行参数进行优化，使项目成为自我修复的生态系统，其各项功能一年比一年好，湿地一旦成熟后其发挥的功能会超出预期。

科技湿地，不是简单的植物种植，而是通过对污染物的定量管理，高效发挥自然的力量，把营养物留在本地循环利用，以湿地为载体，实现物质流和能量流的循环，增加生物多样性，修复健康的食物链系统。如今，珠泾中心河成为了动物的天堂，不仅发现了白鹭、夜鹭、鹡鸰、翠鸟、伯劳，甚至秧鸡和野鸭也来做窝筑巢。河道里更是有窜条鱼、鲫鱼、鲢鱼自在生长，河道呈现出盎然生机，生态效果不断显现。

在珠泾河表面流湿地中筑巢的水鸟一家

河道饱和流生态反应床上的白鹭

城市化的发展不能忽视生态的涵养和缓冲，科技湿地因其生态性和科技性，可以很好的在污染问题和景观效果两者之间取得平衡，既可以定量的去解决营养物的问题，又可以增加生物多样性，有较好的景观效果呈现。在当前生态建设如火如荼的背景下，对湿地建设和保护更要理性的思考和选择。正确理解科技湿地和自然湿地的关系和区别，明白科技湿地如何解决污染问题和提升生物多样性，如何克服挑战真正落地，都是对高质量推进生态文明建设，实现人与自然和谐发展的重要路径。